Abstract
The problem of constructing and applying of mathematical model for assessing the influence of vibrations on the attached elements of the video system of a mobile robot is solved. This robot is considered as a mobile platform for placing of the special equipment for various purposes. The analysis of mathematical models and the results of experimental studies of vibrations of multi-support wheeled machine and its structural elements has been conducted. On the basis of this analysis, the form of a stochastic mathematical model of vibrations of the structure of a mobile robot has been substantiated. The vibration model is specified as a correlation function or spectral density of a random process for various conditions of the robot’s movement. Differential equations of the shaping filter for modeling а random vibration process with given characteristics are presented. Differential equations for the probabilistic moments of the vibration process are presented. Based on the equations for the probabilistic moments and the proposed formula, an assessment of events, which consist in exceeding the vibration amplitude of a given level was carried out. These events are named as outliers of a random process and characterize the range within the basic properties of the equipment installed on the mobile platform are preserved. An analytical study of a mathematical model to determine the intensity of emissions of a random vibration process has been carried out. The probabilistic characteristics of the vibration process and the intensity of emissions are determined. The obtained theoretical results make it possible to assess the performance of the elements of a video system installed on a mobile platform and to formulate the basic requirements for tolerances for their parameters. The results of computer modeling clearly showed the efficiency of the proposed mathematical model for assessing the influence of vibrations.
Highlights
Современные информационные технологии предоставляют большие возможности для проведения исследований сложных технических систем на основе их математических моделей
Иногда для практических расчетов путем присущую каждой из них частоту колебаний, имитационного моделирования колебательто они выделяют те частоты возмущений, ных процессов, происходящих при движении которые близки к их собственной частоте мобильных платформ колебаний
Conducts research in the areas of analysis and synthesis of stochastic control systems applying to robotic systems
Summary
Решается задача построения и применения математической модели оценки влияния вибраций на навесные элементы видеосистемы мобильного робота. На основе данного анализа обоснован вид стохастической математической модели вибраций конструкции мобильного робота. Модель вибраций задана в виде корреляционной функции или спектральной плотности случайного процесса для различных условий перемещения робота. Представлены дифференциальные уравнения формирующего фильтра для моделирования случайного процесса вибраций с заданными характеристиками. Приведены дифференциальные уравнения для вероятностных моментов процесса вибраций. Проведено аналитическое исследование математической модели для определения интенсивности выбросов случайного процесса вибраций. Результаты компьютерного моделирования наглядно показали работоспособность предложенной математической модели оценки влияния вибраций. Одним из актуальных направлений для приложения методов математического моделирования является создание робототехнических систем, которые интенсивно внедряются в различные сферы человеческой деятельности: от военного и специального применения до сельского хозяйства и оказания бытовых услуг.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
